Skalowanie profilowań geofizyki otworowej dla utworzenia sejsmicznych modeli prędkościowych

• Autorzy: Jarzyna J. , Bała M. , Krakowska P. , Puskarczyk E. , Wawrzyniak-Guz K.

Warianty tytułu

EN

Scaling of well log data for building seismic velocity models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dopasowanie skali profilowań geofizyki otworowej do skali sejsmicznej dla konstrukcji modeli prędkościowych jest jednym z ważniejszych problemów interpretacyjnych. Profilowania geofizyki otworowej charakteryzują się znacznie wyższą pionową rozdzielczością niż dane sejsmiczne, dlatego anomalie na krzywych geofizyki otworowej wymagają uśrednienia. Zaproponowana metoda uśredniania średnią kroczącą pozwala na wyeliminowanie nieistotnych z punktu widzenia sejsmiki lokalnych zmian parametrów, pozostawiając główny trend zmiany danego parametru z głębokością. W artykule przedstawiono wyniki uśredniania prędkości fal P i S, gęstości objętościowej oraz modułów sprężystych z otworu wiertniczego Sz-IG1 metodą średniej kroczącej w oknach 30, 20, 12, 10, 8 i 2,5 m. W celu porównania profilowań geofizyki otworowej przed i po procedurze uśredniania sporządzono wykresy korelacyjne wybranych parametrów petrofizycznych: V_P, V_S, współczynnika Poissona, zailenia i procentowej zawartości wapienia i piaskowca. Wykresy wykazały, że dane uśrednione wiarygodnie reprezentują własności ośrodka geologicznego. Uśrednione wartości porównano z wynikami uzyskanymi metodą Backusa, opartymi na uśrednianiu elementów macierzy sztywności (modułów sprężystości). W konsekwencji, metodą Backusa uzyskano także uśrednione wartości prędkości fal P i S. Porównanie wyników metodą uśredniania średnią kroczącą i metodą Backusa dało pozytywne rezultaty. Dwie metody, różniące się procedurą uśredniania, dostosowały (wygładziły) profilowania geofizyki otworowej w sposób zbliżony. Zaproponowane metody uśredniania, średnią kroczącą i Backusa, pozwalają na poprawne wyznaczenie uśrednionych wartości parametrów, potrzebnych do utworzenia modeli prędkościowych.

EN

Upscaling of well logs scale to seismic scale for the purpose of constructing velocity models is one of the major problems of interpretation. Well logs are characterized by higher resolution than seismic data, this is why well logs need to be smooth. The proposed moving average method allows eliminating of irrelevant for seismic purposes local changes of elastic properties, but the method preserves the main trend of the parameters with depth. In the article P- and S- wave velocities, bulk density and elastic moduli from Sz-IG1 well were upscaled with the use of moving average windows of 30 m, 20 m, 12 m, 10 m, 8 m, and 2.5 m lengths. Correlation graphs of analyzed petrophysical parameters: VP, VS, Poisson ratio, shaliness and proportional content of limestone and sandstone were made for the purpose of well logs comparison before and after the upscaling procedure. Graphs demonstrate that the upscaled data reliably represents the geological medium properties. Upscaling results were compared with the Backus method which is based on averaging elements of the stiffness matrix (elastic moduli) and leads to upscaled P- and S- wave velocities. Comparison of the moving average method and the Backus method gave positive results. Both methods, smoothed well logs in a similar manner. Proposed upscaling methods, i.e. moving average and Backus, allow proper estimation of upscaled elastic properties that are necessary for building reliable velocity models.

Słowa kluczowe

PL

geofizyka otworowa; sejsmika; metoda Backusa; metoda uśredniania; uśrednianie

EN

borehole geophysics; seismics; Backus method; upscaling methods

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 5
• Strony: 368--379
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Jarzyna J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska

autor

Bała M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska

autor

Krakowska P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska

autor

Puskarczyk E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska

autor

Wawrzyniak-Guz K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska

Bibliografia

• [1] Backus G. E.: Long-wave elastic anisotropy produced by horizontal layering. “Journal of Geo-physical Research” 1962, No. 67, vol. 11, s. 4427-4440.
• [2] Bała M., Cichy A.: Badanie zależności prędkości fal, modułów sprężystości, współczynnika Poissona oraz gęstości od ciśnienia i temperatury. Raport z projektu badawczego nr NN525 363537 pt.: Modelowania teoretyczne i empiryczne wpływu zmiennego ciśnienia i nasycenia gazem na parametry sprężyste, gęstość i oporność skał dla oceny przepuszczalności z danych geofizyki otworowej, 2012.
• [3] Bała M., Cichy A.: Metody obliczania prędkości fal P i S na podstawie modeli teoretycznych i danych geofizyki otworowej - program Estymacja. AGH. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne. Kraków 2006.
• [4] Centralna Baza Danych Geologicznych, Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, http://geoportal.pgi.gov.pl/cbdg/dane/otwory
• [5] Czopek B., Nowak J.: Interpretacja ilościowa profilowań geofizyki otworowej w przypadku niskiej jakości profilowań i ograniczonego zakresu metodycznego pomiarów. „Geologia” 2011, 37/4, s. 503-516.
• [6] Czopek B., Nowak J.: Sprawozdanie z realizacji części projektu w r. 2012, 2012.
• [7] Dokumentacje otworów udostępnione do realizacji projektu badawczego [1] przez spółki Grupy PGNiG - Geofizyka Toruń Sp. z o.o. i Geofizyka Kraków Sp. z o.o.
• [8] Górecki W.: Projekt badawczy „Poprawa efektywności badań sejsmicznych w poszukiwaniach i rozpoznawaniu złóż gazu ziemnego w utworach formacji czerwonego spągowca, 2009-2012, POIG 01.01.02-00-122/09, AGH 72.72.140.8425.
• [9] Helbig K.: Anisotropy and dispersion in periodically layered media. “Geophysics” 1984, vol. 49, issues 4, s. 364-373.
• [10] Jarzyna J. i in.: Przetwarzanie i interpretacja profilowań geofizyki wiertniczej, system Geowin. Arbor. Kraków 2002.
• [11] Jarzyna J. i in.: Przetwarzanie i interpretacja profilowań geofizyki wiertniczej, system Geowin, cz. II: Nowe aplikacja i uzupełnienia. Arbor. Kraków 2007.
• [12] Jarzyna J. i in.: Wybrane aspekty skalowania profilowań geofizyki otworowej na potrzeby sejsmiki. „Geologia” 2011, 37/3, s. 401-445.
• [13] Jarzyna J., Bała M., Krakowska P.: Modele prędkościowe na potrzeby sejsmiki na podstawie geofizyki otworowej. „Geologia” 2011, 37/3, s. 447-473.
• [14] Liner C. L., Fei T. W.: Layer - induced seismic anisotropy from full-wave sonic logs: Theory, application and validation. “Geophysics” 2006, vol. 71, issue 6, s. D183-D190.
• [15] Liner C., Fei T. W.: The Backus number. „The Leading Edge” 2007, vol. 26, issue 4, s. 420-426.
• [16] Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J.: Rock Physics Handbook. Tools for Seismic Analysis of Porous Media. Cambridge University Press, 2009.
• [17] Pinińska J. i in.: Właściwości wytrzymałościowe i odkształceniowe skał. Zakład Geomechaniki, Instytut Hydrogeologii i geologii Inżynierskiej, Wydział geologii, Uniwersytet Warszawski. Warszawa 1996.
• [18] Thomsen L.: Weak elastic anisotropy. „Geophysics” 1896, vol. 51, issue 10, s. 1954-1966.
• [19] Tiwary D. K. et al.: Comparison of seismic upscaling methods: From sonic to seismic. „Geophysics” 2009, vol. 74, issue 2, s. WA3-WA14.